1. Zasady konstruowania elementów maszyn

3 Przedmowa... 10 O Autorów... 11 1. Zasady konstruowania elementów maszyn 1.1 Ogólne zasady projektowania.... 14 Pytania i polecenia... 15 1.2 Klasyfikacja i normalizacja elementów maszyn... 16 1.2.1. Wiadomości ogólne... 16 1.2.2. Normalizacja... 16 1.2.3. Typizacja i unifikacja... 18 Pytania i polecenia... 18 1.3 Wytrzymałość statyczna i zmęczeniowa elementów maszyn... 19 1.3.1. Rodzaje obciążeń... 19 1.3.2. Obliczenia wytrzymałościowe... 20 1.3.3. Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych.... 21 1.3.4. Naprężenia dopuszczanie przy obciążeniach zmiennych... 22 1.3.5. Dopuszczalne naciski powierzchniowe.... 23 Pytania i polecenia... 23 1.4 Technologie wytwarzania elementów maszyn.... 24 1.4.1. Wiadomości ogólne... 24 1.4.2. Kształtowanie odlewów... 25 1.4.3. Kształtowanie odkuwek... 25 1.4.4. Kształtowanie części tłoczonych... 26 1.4.5. Kształtowanie części spawanych.... 26 1.4.6. Kształtowanie części obrabianych mechanicznie... 27 1.4.7. Kształtowanie części z tworzyw sztucznych... 28 Pytania i polecenia... 28 1.5 Dokładność wytwarzania elementów maszyn... 29 1.5.1. Wymiarowanie... 29 1.5.2. Tolerancje i pasowania... 29 1.5.3. Zasady doboru tolerancji i pasowań... 31 1.5.4. Odchyłki kształtu i położenia.... 32 Pytania i polecenia... 32 Zapamiętaj... 32 Sprawdź swoją wiedzę... 32 Literatura... 33 2. Materiały konstrukcyjne i ich właściwości 2.1 Klasyfikacja materiałów konstrukcyjnych... 36 2.1.1. Kryteria doboru materiałów konstrukcyjnych.... 36 2.1.2. Stal.... 37 2.1.3. Metale nieżelazne i ich stopy... 43 2.1.4. Tworzywa sztuczne.... 46 Pytania i polecenia... 46 2.2 Właściwości materiałów konstrukcyjnych oraz ich dobór na elementy maszyn... 47 Pytania i polecenia... 50 Zapamiętaj..................................................................... 50 Sprawdź swoją wiedzę... 50 Literatura... 51 3. Połączenia nierozłączne 3.1 Ogólna klasyfikacja połączeń elementów maszyn... 54 Pytania i polecenia... 54 3.2 Połączenia nitowe... 56 Pytania i polecenia... 60

4 POdstawy konstrukcji maszyn 3.3 Połączenia spajane... 61 3.3.1. Wprowadzenie.... 61 3.3.2. Połączenia spawane... 62 3.3.3. Połączenia zgrzewane.... 73 3.3.4. Połączenia klejowe... 75 Pytania i polecenia... 77 Zapamiętaj... 77 Sprawdź swoją wiedzę.... 77 Literatura... 78 4. Połączenia kształtowe 4.1 Charakterystyka i klasyfikacja połączeń kształtowych... 80 Pytania i polecenia... 81 4.2 Połączenia wciskowe.... 82 4.2.1. Wiadomości ogólne... 82 4.2.2. Konstruowanie połączeń wtłaczanych.... 84 4.2.3. Obliczenia wytrzymałościowe połączenia wtłaczanego... 85 4.2.4. Dobór pasowań... 88 4.2.5. Montaż i demontaż połączeń wciskowych... 88 4.2.6. Połączenia wtłaczane stożkowe........................................... 89 4.2.7. Połączenia wtłaczane skurczowe... 89 Pytania i polecenia... 89 4.3 Połączenia wpustowe... 90 4.3.1. Rodzaje wpustów... 90 4.3.2. Konstrukcja i zastosowanie połączeń wpustowych... 91 4.3.3. Zasady doboru i obliczania wpustów.... 92 Pytania i polecenia... 94 4.4 Połączenia wielowypustowe... 95 4.4.1. Rodzaje i zastosowanie połączeń wielowypustowych... 95 4.4.2. Połączenia o wypustach równoległych... 96 4.4.3. Obliczanie połączeń wielowypustowych równoległych... 97 Pytania i polecenia... 98 4.5 Połączenia kołkowe.... 99 Pytania i polecenia... 101 4.6 Połączenia sworzniowe.... 102 4.6.1. Rodzaje sworzni... 102 4.6.2. Obliczenia wytrzymałościowe połączeń sworzniowych... 103 Pytania i polecenia... 104 Zapamiętaj..................................................................... 105 Sprawdź swoją wiedzę... 105 Literatura... 105 5. Połączenia gwintowe 5.1 Ogólna charakterystyka i klasyfikacja połączeń gwintowych.... 108 Pytania i polecenia... 112 5.2 Teoria zarysu gwintowego... 109 Pytania i polecenia... 112 5.3 Rodzaje gwintów i ich przeznaczenie... 113 5.3.1. Wiadomości ogólne... 113 5.3.2. Gwinty metryczne.... 114 5.3.3. Gwinty trapezowe... 114 5.3.4. Gwinty rurowe walcowe... 115 5.3.5. Gwinty okrągłe... 115 5.3.6. Gwinty stożkowe.... 115 5.3.7. Gwinty toczne......................................................... 115 Pytania i polecenia... 116

5 5.4 Łączniki gwintowe... 117 5.4.1. Znormalizowane łączniki gwintowe... 117 5.4.2. Śruby i wkręty... 117 5.4.3. Nakrętki.... 120 5.4.4. Klucze... 120 5.4.5. Podkładki.... 121 5.4.6. Zastosowania łączników gwintowych... 122 5.4.7. Zabezpieczenie łączników przed odkręcaniem... 123 5.4.8. Łączniki specjalne.... 124 Pytania i polecenia... 124 5.5 Analiza sił w połączeniu gwintowym... 125 5.5.1. Obciążenie śruby.... 125 5.5.2. Moment tarcia.... 127 5.5.3. Sprawność i samohamowność gwintu... 128 Pytania i polecenia... 129 5.6 Obliczenia wytrzymałościowe połączeń gwintowych.... 130 5.6.1. Wytrzymałość gwintu... 130 5.6.2. Śruby skręcane swobodnie.... 132 5.6.3. Śruby skręcane pod obciążeniem... 132 5.6.4. Śruby skręcane z wstępnym zaciskiem.... 135 5.6.5. Śruby obciążone siłą poprzeczną.... 136 Pytania i polecenia... 137 5.7 Projektowanie śrub, połączeń gwintowych i mechanizmów śrubowych... 138 5.7.1. Projektowanie śrub.... 138 5.7.2. Projektowanie mechanizmów gwintowych (śrubowych).... 141 Pytania i polecenia... 143 Zapamiętaj..................................................................... 143 Sprawdź swoją wiedzę.... 143 Literatura... 144 6. Elementy podatne 6.1 Wprowadzenie.... 146 Pytania i polecenia... 146 6.2 Sprężyny... 147 6.2.1. Wiadomości ogólne... 147 6.2.2. Klasyfikacja sprężyn... 147 6.2.3. Materiały stosowane do wyrobu sprężyn... 149 6.2.4. Charakterystyka i praca sprężyn... 150 Pytania i polecenia... 151 6.3 Sprężyny śrubowe.... 152 6.3.1. Wiadomości ogólne... 152 6.3.2. Parametry sprężyn śrubowych.... 152 6.3.3. Konstrukcja i zastosowanie sprężyn śrubowych.... 153 6.3.4. Obliczanie sprężyn śrubowych... 155 Pytania i polecenia... 161 6.4 Sprężyny płaskie prętowe... 162 6.4.1. Wiadomości ogólne... 162 6.4.2. Konstrukcja sprężyn płaskich... 163 6.4.3. Obliczanie sprężyn płaskich.... 163 6.4.4. Sprężyny wielokrotne resory... 166 6.4.5. Inne rodzaje sprężyn... 168 Pytania i polecenia... 171 6.5 Łączniki gumowe... 172 6.5.1. Wiadomości ogólne... 172 6.5.2. Obciążenie łączników gumowych... 173 6.5.3. Elastomery poliuretanowe... 174 Pytania i polecenia... 175

6 POdstawy konstrukcji maszyn 6.6 Hydrauliczne i pneumatyczne elementy podatne... 176 Pytania i polecenia... 178 Zapamiętaj..................................................................... 179 Sprawdź swoją wiedzę.... 179 Literatura... 179 7. Osie i wały 7.1 Wprowadzenie.... 182 Pytania i polecenia... 184 7.2 Obliczenia wytrzymałościowe wałów maszynowych... 185 Pytania i polecenia... 192 7.3 Obliczenia wytrzymałości zmęczeniowej osi i wałów... 193 Pytania i polecenia... 195 7.4 Sztywność osi i wałów... 196 Pytania i polecenia... 199 7.5 Zasady konstruowania osi i wałów... 200 Pytania i polecenia... 203 7.6 Wały wykorbione.... 204 Pytania i polecenia... 205 Zapamiętaj..................................................................... 205 Sprawdź swoją wiedzę.... 205 Literatura... 205 8. Łożyska 8.1 Wprowadzenie.... 208 Pytania i polecenia... 209 8.2 Budowa i klasyfikacja łożysk tocznych.... 210 Pytania i polecenia... 215 8.3 Dobór łożysk tocznych i zasady łożyskowania wałów.... 216 8.3.1. Dobór łożyska... 216 8.3.2. Osadzanie łożysk tocznych na wałach i w korpusach maszyn.... 220 8.3.3. Zakładanie i zdejmowanie łożysk... 222 8.3.4. Smarowanie i uszczelnianie.... 223 8.3.5. Dozór łożysk tocznych... 224 Pytania i polecenia... 224 8.4 Budowa i klasyfikacja łożysk ślizgowych.... 225 8.4.1. Klasyfikacja łożysk ślizgowych... 225 8.4.2. Tarcie w łożyskach ślizgowych... 226 8.4.3. Smary i smarowanie łożysk ślizgowych.... 227 8.4.4. Materiały stosowane w łożyskach ślizgowych... 228 8.4.5. Konstrukcje poprzecznych łożysk ślizgowych.... 230 8.4.6. Konstrukcje wzdłużnych łożysk ślizgowych... 233 Pytania i polecenia... 234 8.5 Obliczanie łożysk ślizgowych.... 235 Pytania i polecenia... 237 Zapamiętaj..................................................................... 237 Sprawdź swoją wiedzę.... 237 Literatura... 238 9. Przekładnie zębate 9.1 Charakterystyka napędów i przekładni... 240 9.1.1. Wiadomości ogólne... 240 9.1.2. Cechy użytkowe przekładni mechanicznych.... 242 9.1.3. Sprawność i moc przekładni.... 245 Pytania i polecenia... 245

7 9.2 Rodzaje kół i przekładni zębatych... 246 9.2.1. Rodzaje kół zębatych.... 246 9.2.2. Rodzaje przekładni zębatych... 247 9.2.3. Zastosowanie, zalety i wady przekładni zębatych.... 249 Pytania i polecenia... 249 9.3 Koła walcowe o zębach prostych oraz obliczanie ich wymiarów... 250 9.3.1. Charakterystyczne określenia dotyczące kół walcowych o zębach prosrych... 250 9.3.2. Obliczanie wymiarów kół zębatych... 251 Pytania i polecenia... 255 9.4 Współpraca uzębień i rodzaje zarysów zębów... 256 9.4.1. Warunki współpracy uzębień... 256 9.4.2. Zarys ewolwentowy... 258 9.4.3. Zarys cykloidalny.... 260 Pytania i polecenia... 261 9.5 Nacinanie zębów w walcowych kołach zębatych.... 262 Pytania i polecenia... 264 9.6 Przesunięcie zarysu w kołach i przekładniach zębatych... 265 9.6.1. Podcięcie zęba... 265 9.6.2. Graniczna liczba zębów... 266 9.6.3. Przesunięcie zarysu zęba... 266 9.6.4. Przekładnie z przesuniętym zarysem... 268 Pytania i polecenia... 273 9.7 Obliczenia wytrzymałościowe uzębień kół walcowych o zębach prostych... 274 9.7.1. Zużycie i uszkodzenie zębów... 274 9.7.2. Obliczanie wytrzymałości uzębienia wiadomości ogólne..................... 275 9.7.3. Obliczanie zębów na zginanie... 275 9.7.4. Obliczanie zębów na naciski powierzchniowe... 280 Pytania i polecenia... 283 9.8 Przekładnie walcowe o zębach skośnych i daszkowych... 284 9.8.1. Rodzaje kół o zębach skośnych... 284 9.8.2. Obliczanie wymiarów kół zębatych o zębach skośnych... 285 9.8.3. Obliczanie wytrzymałości zębów skośnych.... 289 9.8.4. Zalety i wady przekładni walcowych o zębach skośnych i daszkowych.... 290 Pytania i polecenia... 291 9.9 Inne przekładnie z kołami walcowymi..... 292 9.9.1. Przekładnie o uzębieniu wewnętrznym.... 292 9.9.2. Przekładnie zębatkowe... 293 Pytania i polecenia... 294 9.10 Konstrukcja kół zębatych walcowych.... 295 Pytania i polecenia... 296 9.11 Przekładnie kątowe z kołami stożkowymi... 297 9.11.1. Rodzaje kół i przekładni stożkowych... 297 9.11.2. Obliczanie kół stożkowych o zębach prostych.... 298 Pytania i polecenia... 301 9.12 Przekładnie zębate o osiach wichrowatych... 302 9.12.1. Przekładnie ślimakowe... 302 9.12.2. Przekładnie śrubowe.... 309 Pytania i polecenia... 310 9.13 Przekładnie obiegowe (planetarne)... 311 Pytania i polecenia... 314 9.14 Przekładnie złożone... 315 Pytania i polecenia... 317 9.15 Przekładnie specjalne... 318 9.15.1. Przekładnie z kołami zębatymi eliptycznymi... 318 9.15.2. Dmuchawy Rootsa.... 319 9.15.3. Przekładnie falowe... 320 9.15.4. Przekładnie typu K-H-V.... 322 Pytania i polecenia... 324 Zapamiętaj..................................................................... 325 Sprawdź swoją wiedzę... 325 Literatura... 326

8 POdstawy konstrukcji maszyn 10. Przekładnie cięgnowe 10.1 Wprowadzenie.... 328 Pytania i polecenia... 329 10.2 Przekładnie pasowe z pasem płaskim.... 330 10.2.1. Wiadomości ogólne... 330 10.2.2. Materiały na pasy.... 331 10.2.3. Koła pasowe... 332 Pytania i polecenia... 332 10.3 Przekładnie pasowe z pasami klinowymi........................................ 333 10.3.1. Pasy klinowe.... 333 10.3.2. Koła pasowe rowkowe... 336 10.3.3. Przekładnie pasowe z pasem zębatym.... 337 10.3.4. Obliczenia przekładni pasowych... 338 Pytania i polecenia... 344 10.4 Przekładnie łańcuchowe.... 345 10.4.1. Wiadomości ogólne... 345 10.4.2. Łańcuchy napędowe... 346 10.4.3. Koła łańcuchowe... 348 10.4.4. Regulacja napięcia łańcucha... 349 10.4.5. Obliczenia przekładni łańcuchowych.... 350 Pytania i polecenia... 353 Zapamiętaj..................................................................... 353 Sprawdź swoją wiedzę.... 354 Literatura... 354 11. Sprzęgła 11.1 Wprowadzenie.... 356 Pytania i polecenia... 358 11.2 Normalizacja i zasady doboru sprzęgieł... 359 Pytania i polecenia... 360 11.3 Sprzęgła nierozłączne.... 361 11.3.1. Klasyfikacja sprzęgieł nierozłącznych.... 361 11.3.2. Sprzęgła sztywne... 361 11.3.3. Sprzęgła samonastawne... 364 11.3.4. Sprzęgła podatne... 366 Pytania i polecenia... 367 11.4 Sprzęgła sterowane... 368 11.4.1. Wiadomości ogólne... 368 11.4.2. Sprzęgła przełączalne synchronicznie... 368 11.4.3. Sprzęgła przełączalne asynchroniczne (cierne).... 369 Pytania i polecenia... 376 Zapamiętaj..................................................................... 377 Sprawdź swoją wiedzę.... 377 Literatura... 377 12. Hamulce 12.1 Wprowadzenie.... 380 Pytania i polecenia... 381 12.2 Hamulce klockowe... 382 Pytania i polecenia... 387 12.3 Hamulce cięgnowe... 388 Pytania i polecenia... 391 Zapamiętaj..................................................................... 391 Sprawdź swoją wiedzę.... 391 Literatura... 391

9 13. Mechanizmy 13.1 Wprowadzenie.... 394 Pytania i polecenia... 396 13.2 Mechanizmy dźwigniowe.... 397 13.2.1. Budowa i działanie mechanizmu dźwigniowego... 397 13.2.2. Zastosowanie mechanizmów dźwigniowych... 399 Pytania i polecenia... 399 13.3 Mechanizmy do otrzymywania ruchu przerywanego.... 400 13.3.1. Mechanizmy zapadkowe... 400 13.3.2. Krzyż maltański.... 401 Pytania i polecenia... 402 13.4 Mechanizmy krzywkowe... 403 Pytania i polecenia... 405 Zapamiętaj..................................................................... 405 Sprawdź swoją wiedzę.... 405 Literatura... 406 14. Systemy CAD 14.1 Komputerowe wspomaganie projektowania.... 408 Pytania i polecenia... 411 Zapamiętaj..................................................................... 412 Sprawdź swoją wiedzę.... 412 Literatura... 412 Wykaz pojęć w językach polskim, angielskim i niemieckim... 413